Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 79 * Ghi chú: Đây là phương pháp đơn giản nhất, tốt ít thời gian so với các phương pháp khác nên được dùng nhiều nhất trong các phòng thí nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là cùng một lúc xác định Tanin và các chất màu khác nên kết quả thường cao hơn các phương pháp khác có thể đến 5%. Giả sử qua thí nghiệm xác định được 10g chè để chuẩn bị dung dịch A có độ ẩm là 4,8% lượng chất khô trong 10g chè là: 10 (100 - 4,8) / 100 = 9,52g. Vậy % chất tan tính theo chất khô của chè là: 1,904 x 100 / 9,52 = 20%. BÀI 2: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÀ PHÊ - CACAO 1. NGUYÊN LIỆU, HOÁ CHẤT, DỤNG CỤ 1.1. Nguyên liệu Hạt ca cao, hạt cà phê nhân, cà phê bộ đã rang, xay 1.2. Hoá chất Với tôi Ca(OH) 2 xô đa Na 2 CO 3 , Cloroforin CHCl 3 , Dung dịch Na- Bezoat 5%, dung dịch NaOH 0,1%. 1.3. Dụng cụ Cân kỹ thuật, cân phân tích, cốc thuỷ inh, phễu lọc, giấy lọc không tro, phễu chiết, giá sắt, buret, pipet, cốc sấy, tủ sấy, bình định mức 200ml, bình nón 250ml, nhiệt kế, khúc xạ thế. 2. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH KẾT QUẢ 2.1. Xác định độ axit Lấy ra từ mẫu hạt độ 20g cà phê nhân, 20g hạt ca cao đem nghiền nhỏ thành bột mịn trong cối sứ rồi dàn mỏ ng đều ra trên tấm giấy phẳng. Cũng làm với độ 20g bột cà phê đã rang, xay như vậy. Dùng thìa xúc bột ở 10 điểm khác nhau trên tấm giấy, gộp lại đem cân trên cân phân tích lấy 5g bột mỗi loại cho vào bình nón khô, sạch. Thêm vào mỗi bình nón 50ml nước cất, đậy nút, lắc đều và để yên 30 phút. Thêm vào mỗi bình 5 giọt chỉ thị Fenolftalein 1%, lắc đều rồi chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng (không mất màu trong 1 phút). Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 80 Độ axit tính theo số mol NaOH 0,1N để trung hoà hết lượng axit tự do tương đương trong 10g chất khô của sản phẩm được tính bằng công thức: W)01,01(g 100.a X − = ml/100g Trong đó: + a: Số ml NaOH 0,1N dùng để chuẩn độ + b: Số gam bột dùng để xác định độ axit + W: Độ ẩm của sản phẩm (đã xác định ở bài 1) 2.2. Xác định chất tan trong nước của cà phê bột: Cân trên cân phân tích 10g cà phê bột đã rang cho vào bình nón 250ml, thêm 150ml nước cất sôi và tiếp tục đun sôi trong 5 phút, chuyển toàn bộ vào bình định mức 200ml, tráng sách bình nón, nước tráng có cặn cà phê chuyển hết vào bình định mức. Thêm nước cất đến ngấn bình, làm nguội, lắc đều, để lắng rồi lọc, ta được dung dịch B. • Đo chất tan bằng khúc xạ kế: Nhỏ 1-2 giọt dung dịch B vào lăng kính của khúc xạ kế. Đọc và ghi lại chỉ số khúc xạ và nhiệt độ của dịch chiết. Đo chỉ số khúc xạ ít nhất 2 lần để lấy giá trị trung bình. Sau đó tiến hành đo chỉ số khúc xạ của nước cất ho ặc dựa vào bảng 8.1: Bảng8.1: Bảng chỉ số khúc xạ của nước nguyên chất theo nhiệt độ Nhiệt độ 0 C Chỉ số khúc xạ Nhiệt độ 0 C Chỉ số khúc xạ 30 1,3320 30 1,3328 29 1,3321 29 1,3329 28 1,3322 28 1,3330 27 1,3323 27 1,3331 26 1,3324 26 1,3332 25 1,3325 25 1,3333 24 1,3326 24 1,3334 23 1,3327 23 1,3335 Lượng chất tan của cà phê theo công thức: X 1 = K (A - B) 104 (%) Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 81 Trong đó: + K = 1,3 - Hệ số thực nghiệm + A: Chỉ số khúc xạ của dịch cà phê ở cùng nhiệt độ với nước nguyên chất + B: Chỉ số khúc xạ của nước chuyên chất + 104: Kết quả chuyển đổi thành đơn vị % • Xác định chất tan bằng phương pháp sấy (làm song song với việc xác định chất tan của chè ở bài 1). Dùng pipet lấy 25ml dung dịch B cho vào chén sứ đã sấy khô và cân biết tr ước trọng lượng. Đun nhẹ trên bếp điện cho cạn hết nước rồi đem sấy cặn ở 90-95 0 C trong 2 giờ 30 phút, làm nguội trong bình hút ẩm rồi cân trên cân phân tích. Từ đó suy ra lượng cặn khô tuyệt đối (lượng chất tan trong 25ml dung dịch B) là G1. Lượng chất tan tính theo % chất khô của cà phê được tính theo công thức. W)01,01(G.V 100.V.G Xt 1 1 − = Trong đó: + G: Khối lượng mẫu đem xác định: G = 10g + V: Thể tích dung dịch B, V = 200ml + V 1 : Thể tích dung dịch đem sấy V 1 = 25ml + W: Độ ẩm của cà phê bột Vậy W)01,01(10.25 100.200.G Xt 1 − = = W01,01 G80 1 − 2.3. Xác định hàm lượng cafein trong cà phê và theoromin trong ca dao Cà phê bột đã xác định độ ẩm, cân lấy 5g vào cốc 250ml. Hạt ca cao đem rang chín, ủ nguội, tách bỏ vỏ và phôi, nghiền nhỏ mịn trong cối sứ và cũng cần lấy 5g bột vào cốc 250ml. Mẫu bột ca cao còn lại đem xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy khô. Thêm vào mỗi cốc 2g vôi Ca(OH) 2 và 100ml dung dịch Na-Benzoat 5%, dùng đũa thuỷ tinh khuấy kỹ và ngâm trong 30 phút. Chuyển toàn bộ dịch từ cốc vào phễu thiết. Tráng cốc bằng 10ml Na-Benzoat, nước tráng Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 82 chuyển vào phễu thiết, để yên phễu chiết 10 phút rồi chiết tách phần cặn vôi vào phễu chiết khác. Phần dung dịch trên cặn vôi được giữ nguyên. Thêm 50ml Benzoat vào cặn vôi ở phễu sau, đậy nút, lắc mạnh, để yên 10 phút và chiết phần dung dịch sang phễu chiết đầu. Thêm vào một ít Na 2 CO 3 để kiềm hoá. Cho vào phễu chiết 20ml Cloroforin, đậy nút, lắc mạnh, để yên và chiết lấy phần Cloroforin chứa cafein và theobromin ra. Tiến hành chiết 3 lần như vậy, toàn bộ lượng Clorofrerin chiết ra được góp vào cốc thuỷ tinh đã sấy khô và cần biết trước trọng lượng. Làm bốc hơi hết Cloroferin trên nồi đun cách thuỷ trong tủ hút. Cafein va theobromin ở trong cốc dạng tinh thể trắng. Lau khô ngoài cốc rồi đem đi cân, kế t quả trừ đi trọng lượng cốc sẽ là lượng cafein và theobromin của mẫu phân tích. Căn cứ vào lượng cafein và theobromin vừa phân tích và độ ẩm của mẫu, ta sẽ suy ra hàm lượng của chúng theo % chất khô của nguyên liệu ban đầu. BÀI 3 : XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CỦA DẦU THỰC PHẨM 1. NGUYÊN LIỆU, HOÁ CHẤT, DỤNG CỤ 1.1. Nguyên liệu Dầu lạc, dầu dừa, dầu tinh luyện 1.2. Hoá chất Dung dị ch Iốt tiêu chuẩn: Pha 0,26g I 2 tinh thể với 0,5g KI tinh thể trong bình định mức 250ml, thêm nước cất đến vạch mức, lắc kỹ. Căn cứ vào bảng sau đây để pha nước cất vào dung dịch I 2 tiêu chuẩn. Bảng 8.2: Cách pha nước cất vào dung dịch iốt tiêu chuẩn STT Số ml dung dịch iốt tiêu chuẩn Số ml nước cất thêm vào Chỉ số màu 1 10 0,0 100 2 9 1,0 90 3 8 2,0 80 4 7 3,0 70 5 6 4,0 60 Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 83 6 5 5,0 50 7 4,5 5,5 45 8 4 6,0 40 9 3,5 6,5 35 10 3 7,0 30 11 2,5 7,5 25 12 2 8,0 20 13 1,5 8,5 15 14 1,0 9,0 10 15 0,5 9,5 5 - Phenolphtalein dung dịch rượu 1% - Tymolphtalein dung dịch rượu 1% - Dung dịch KOH 0,1N - Hỗn hợp dung môi hoà tan: Pha lẫn ete etylic/rượu etylic = 2/1 - Dung dịch Wijjs: Cho 1,3g I 2 tinh thể vào cốc thuỷ tinh 250ml, thêm 100ml axitaxetic đậm đặc. Đun trên bồi đun cách thuỷ cho tan hoàn toàn I 2 , lấy cốc ra để nguội. Lấy riêng ra 20ml dung dịch trên, phần còn lại đem sục khí Cl 2 khô và sạch vào (khí Cl 2 điều chế được cần cho lội qua bình chứa H 2 SO 4 đậm đặc để làm khô) đến khi nào màu của I 2 tự do mất đi và hiện màu đỏ nâu thì thôi. Nếu sục khí Cl 2 quá nhiều thì màu sẽ nhạt, cần cho thêm dung dịch I 2 đã lấy riêng (20ml) vào. Dung dịch Wijjs vừa điều chế được là dung dịch ICI trong CH 3 COOH đặc, không chức Cl 2 và I 2 tự do. Nếu dùng dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,1N để chuẩn độ dung dịch Wijjs thì tiêu hao phải gấp 2 lần so với khi chưa sục khí Cl 2 . Các dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,1N, Na 2 S 2 O 3 0,002N pha từ nồng độ 0,1N, tinh bột 1%, KI 15%, CH 3 COOH đậm đặc, KI bão hoà, Cloroforin CHCl 3 . 1.3. Dụng cụ - Ống nghiệm 10ml để pha dung dịch màu I 2 theo bảng và đựng dầu để so màu. - Bình định mức 250ml, cốc 250ml. - Cốc đường kính 50mm, cao 30mm Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 84 - Tủ sấy, bình hút ẩm, cân phân tích. - Buret có khắc độ 0,1ml và 0,01ml. - Bình nón 200ml, bình nón 250ml có nút mài. - Buret 50ml, pipet 25ml, bếp điện, giá sắt 2. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH KẾT QUẢ 2.1. Xác định màu sắc của dầu Màu của dầu là do các chất màu xuất hiện trong quá trình chế biến và bảo quản nguyên liệu và sản phẩm. Việc xác định màu sắc dầu giúp ta sơ bộ xác định phẩm chất của dầu qua chế biến và thời gian bảo quản dầu Cách so màu: Đem dung dịch màu đã pha theo bảng so với dầu chứa trong ống nghiệm, màu của dầu giống với màu của dung dịch tiêu chuẩn nào thì có chỉ số màu tương ứng theo bảng đó. 2.2. Xác định nước và chất bốc hơi theo phương pháp sấy Cân 10g dầu trên cân phân tích, cho vào cốc thuỷ tinh đáy bằng đã sấy khô và cân biết trước trọng lượng. Sấy ở 105-110 0 C trong 15 phút, làm nguội, cân và sấy lại. Cứ như thế cho đến khi trọng lượng 2 lần cân không quá 1mg thì dừng lại. Tính ra kết quả hàm lượng nước và chất bốc hơi (sinh viên tự làm lấy0. 2.3. Xác định chỉ số axit - Cân 3-5g dầu (lượng cân tuỳ theo chỉ số axit lớn hay nhỏ, màu sắc dầu đậm hay nhạt) cho vào bình nón 200ml, thêm vào 50ml hỗn hợp dung môi hoà tan đã được trung hoà đến trung tính, lắc kỹ để hoà tan dầu. Nếu dầu khó tan thì đặ t bình lên nồi nước ấm một lúc cho tan. Để nguội rồi cho mấy giọt chất chỉ thị màu vào (nếu màu dầu nhạt thì dùng Phenolphtalein, nếu màu đỏ đậm thì dùng trong 30 giây là được. Nếu dùng Phenolphlatein thì hiện màu hồng, nếu dùng tymolphtalein thì từ không màu chuyển sang màu xanh. - Tính kết quả: Chỉ số axit được tính theo công thức: Ax = V.N. 56,11 /G Trong đó: + V: Thể tích KOH 0,1N dùng để chuẩn độ mẫu dầu, ml + Nồng độ đương lượng dung dịch KOH dùng để chuẩn độ + 56,11: Là phân t ử lượng của KOH Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 85 + G: Lượng mẫu dầu dùng để phân tích g Kết quả là trung bình cộng của 2 lần xác định, kết quả của hai lần xác định đó không được khác nhau quá 0,1 đối với dầu thô và 0,06 đối với dầu tinh luyện. * Chú ý : - Có thể biểu diễn bằng độ axit, tức là % axit béo tự do có trong mẫu dầu tính theo 1 loại axit béo tiêu biểu nào đó mà thường là axit oleic vì nó có trong hầu hết các loại dầu. Khi đó độ axit được tính bằng cách nhân chỉ sổ axit vừa tìm được với hệ số 0,503. - KOH dễ hấp thụ CO 2 trong không khí làm sai nồng độ, vì vậy phải kiểm tra lại nồng độ của nó trước khi chuẩn độ với mẫu dầu bằng cách chuẩn với dung dịch HCl 0,1N. - Rượu etylic dùng làm dung môi hoà tan dầu phải đảm bảo là sau khi chuẩn độ phải có nồng độ rượu > 10% để tránh hiện tượng thuỷ phân trở lại xà phòng. Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 86 2.4. Xác định chỉ số íôt bằng phương pháp Wijjs: Cân chính xác 1 lượng dầu tuỳ theo khoảng chỉ số iốt dự kiến theo bảng sau: Chỉ số íôt dự kiến Trọng lượng mẫu dầu phân tích, g 0 - 30 1,0 30 - 50 0,6 50 - 100 0,3 100 - 150 0,2 150 -200 0,15 Sau đó cho tính chính xác từ buret vào bình nón đựng mẫu dầu 25ml dung dịch Wijjs. Đậy nút, dùng ít dung dịch KI xoa nút và miệng bình để đậy cho thật chặt nhưng không để chảy vào dầu. Đem bình để vào chỗ tối, mát (t = 20 0 C) trong 30 phút (nếu chỉ số íôt cao hơn 130 thì để yên 50 phút). Sau đó lấy bình ra, cho thêm 150ml dung dịch Kl 15% và 100ml nước cất. Dung dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,1N để chuẩn độ I 2 thoát ra đến khi nào màu dung dịch chuyển đột ngột từ xanh thẫm sang trắng trong là được (chỉ thị là dung dịch tinh bột 1%). Trong quá trình chuẩn độ phải lắc mạnh để giải phóng hết I 2 hấp thụ trong Clorolorin. Cùng lúc làm thí nghiệm với mẫu trắng với lượng thuốc thử và điều kiện như trên nhưng không làm với dầu. - Tính kết quả: Chỉ số iốt tính theo công thức Ix = (V - V 1 ) . N . 0,1269 . 100/G Trong đó: + V 2 : Thể tích dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,1N dùng để chuẩn mẫu trắng, ml + V 1 : Thể tích dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,1N dùng để chuẩn mẫu dầu, ml + N: Nồng độ đương lượng của dung dịch Na 2 S 2 O 3 . + 0,1269: mg đương lượng tốt Kết quả lấy trung bình của 2 lần xác định: Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 87 + Nếu Ix < 100 kết quả giữa 2 lần xác định không được sai khác quá 0,6 + Nếu Ix ? 100 kết quả giữa 2 lần xác định không được sai khác quá 1,0 * Ghi chú : - Ánh sáng và nước có tác dụng với ICI nên dụng cụ thí nghiệm phải sạch. Dung dịch Wijjs phải chứa trong bình màu, bảo quản ở chỗ tốt. - Dung dịch Wijjs phải pha trong axit axetic tinh khiết và chỉ sử dụng trong 2 tháng. 2.5. Xác định chỉ số peroxit - Cân chính xác 2g mẫu dầu vào bình nón, thêm 20ml hỗn hợp gồm 2 phần axit axetic đậm đặc và 1 phần cloroforin (theo thể tích), sau đó thêm 5ml dung dịch KI bã hoà rồi để yên 30 phút ở chỗ tối. Cuối cùng thêm 30ml nước cất và chu ẩn độ I 2 thoát ra bằng dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,002N đến khi dung dịch có màu vàng nhạt thì thêm 0,5ml tinh bột 1% và chuẩn tiếp đến hết màu xanh. Khi chuẩn độ cần lắc thật mạnh. Làm một mẫu trắng, thay dầu bằng nước cất. - Tính kết quả: Chỉ số peroxxit tính theo công thức: Pe = (V 1 - V 2 ) . N . 0,1269 . 100/G Trong đó: + V 2 : Thể tích Na 2 S 2 O 3 0,002N dùng để chuẩn mẫu trắng, ml + V 1 : Thể tích Na 2 S 2 O 3 0,002N dùng để chuẩn mẫu dầu, ml + N: Nồng độ đương lượng của Na 2 S 2 O 3 . + 0,1269: mg đương lượng tốt + G: Trọng lượng mẫu dầu, g . Chỉ số khúc xạ 30 1 ,33 20 30 1 ,33 28 29 1 ,33 21 29 1 ,33 29 28 1 ,33 22 28 1 ,33 30 27 1 ,33 23 27 1 ,33 31 26 1 ,33 24 26 1 ,33 32 25 1 ,33 25 25 1 ,33 33 24 1 ,33 26 24 1 ,33 34 23 1 ,33 27 23 1 ,33 35 Lượng chất. 0,0 100 2 9 1,0 90 3 8 2, 0 80 4 7 3, 0 70 5 6 4,0 60 Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 83 6 5 5,0 50 7 4,5 5,5 45 8 4 6,0 40 9 3, 5 6,5 35 10 3 7,0 30 11 2, 5 7,5 25 12 2 8,0 20 13 1,5 8,5. cụ - Ống nghiệm 10ml để pha dung dịch màu I 2 theo bảng và đựng dầu để so màu. - Bình định mức 25 0ml, cốc 25 0ml. - Cốc đường kính 50mm, cao 30 mm Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm 84 - Tủ